拌合构造的制作方法

拌合构造的制作方法
【专利摘要】关于在排气管（1）的弯曲部（1a）的紧接着之后装备喷射器（3）、且通过该喷射器（3）将尿素水（5）向上述排气管（1）内喷射而进行混合的拌合构造，构成为，相对于比上述弯曲部（1a）靠上游侧的排气管（1）的管径（De），下游侧的排气管（1）的管径（Dp）相对较大。
【专利说明】拌合构造

【技术领域】
[0001]本发明涉及用来使尿素水与排气气体混合的拌合构造，所述尿素水作为还原剂对用来将NOx还原净化的选择还原型催化剂的上游侧添加。

【背景技术】
[0002]以往，在柴油发动机中，有以下这样的结构:在排气气体流通的排气管的中途，装备具备在氧共存下也有选择地使NOx与还原剂反应的性质的选择还原型催化剂，对该选择还原型催化剂的上游侧添加必要量的还原剂，使该还原剂在选择还原型催化剂上与排气气体中的NOx (氮氧化物)还原反应，由此能够降低NOx的排出浓度。
[0003]另一方面，在工厂等的工业性的排烟脱硝处理的领域中，已经广泛地周知在还原剂中使用氨(NH3)将NOx还原净化的方法的有效性，但在汽车的情况下，由于关于搭载氨本身行驶难以确保安全，所以提出了使用没有毒性的尿素水作为还原剂的技术。
[0004]S卩，如果将尿素水在选择还原型催化剂的上游侧添加到排气气体中，则在该排气气体中，尿素水通过下式被加水分解为氨和二氧化碳，在选择还原型催化剂上，排气气体中的NOx被氨良好地还原净化。
[0005][化学式1]
(NH2) 2C0+H20 — 2NH3+C02
并且，作为在选择还原型催化剂的上游侧向排气气体中添加尿素水的以往技术，有图1所示那样的技术，在这里图示的例子中，在排气管1的外周部设置朝向上游侧斜向伸出的隆起部2，在该隆起部2的上游侧将喷射器3朝向下游侧斜向安装而面向排气管1内，一边保护该喷射器3以使其不直接暴露在高温的排气气体4的流中，一边添加尿素水5。
[0006]此时，在上述隆起部2紧接着之后的排气管1内，配设有将在排气气体4的流动方向上呈平面的薄板以格子状组装的拌合器6，通过对暴露在排气气体4的流中而成为高温的上述拌合器6从喷射器3喷吹尿素水5，使尿素水5微细化且加热，来促进向氨的转化。
[0007]另外，作为与这种拌合构造关联的先行技术文献信息，有下述的专利文献1等。
[0008]专利文献1:特开2010 - 203248号公报。


【发明内容】

[0009]但是，当将呈比较大的容积的选择还原型催化剂一边避免与周边设备及构造物的干涉一边向有限的配置空间内紧凑地布置时，有必须在排气管1的弯曲部la紧接着之后装备喷射器3的情况，但在这样的情况下，排气气体4在上述弯曲部la的穿过时偏向弯曲方向的外侧而流动，被该偏倚的排气气体4的流动的势头推压，尿素水5形成沿着排气管1的内壁那样的流，发生不能实现尿素水5的良好的分散的问题，有可能通过不能将尿素水5对拌合器6均匀地喷吹而氨转化的效率下降，或通过没有氨转化的尿素水5或在该过程中生成的物质附着到排气管1的内壁上，导致来源于尿素水5的物质的析出或因腐蚀性较高的中间生成物的生成造成的材料腐蚀。
[0010]另外，如果能够将从排气管1的弯曲部la到喷射器3的尿素水5的添加位置的距离L充分离开而确保得较长，则能够改善上述那样的排气气体4的流动的偏倚，但这样难以进行选择还原型催化剂的紧凑的布置，可能导致搭载性恶化的本末倒置的结果。
[0011]即，为了争取尿素水5的反应时间，宁可需要使从喷射器3的尿素水5的添加位置到下游侧的选择还原型催化剂的距离尽可能长，但使从排气管1的弯曲部la到喷射器3的尿素水5的添加位置的距离L变长，意味着难以采取这样的措施。
[0012]本发明是鉴于上述实际情况而做出的，目的是提供一种即使在排气管的弯曲部的紧接着之后装备喷射器也能够将尿素水良好地分散的拌合构造。
[0013]本发明是一种拌合构造，在排气管的弯曲部的紧接着之后装备喷射器，并且通过该喷射器将尿素水向上述排气管内喷射而进行混合，其特征在于，构成为，相对于比上述弯曲部靠上游侧的排气管的管径，下游侧的排气管的管径相对较大。
[0014]于是，如果这样，则在相对管径较小的排气管中流动的排气气体通过经过弯曲部被向相对管径较大的排气管导入而流速下降，朝向上述排气管的弯曲部的弯曲方向的外侧的偏倚的流动的势头被弱化，不易发生被偏倚的排气气体的流动的势头推压而尿素水形成沿着排气管的内壁那样的流的情况，从喷射器喷射的尿素水容易分散到排气气体中。
[0015]进而，在本发明中，可以在弯曲部的弯曲方向外周侧，形成凹陷部，所述凹陷部控制住排气气体的朝向弯曲方向外周侧的流动并纠正流速分布的偏倚，如果这样，则经过排气管的弯曲部的排气气体的朝向弯曲方向外侧的流动被上述凹陷部控制住，引导朝向排气管的中心侧的排气气体的流动，所以纠正了相对较多的排气气体偏倚流向弯曲方向的外侧的倾向，改善了排气气体的流动分布的偏倚。
[0016]结果，更不易发生被偏倚的排气气体的流动的势头推压而尿素水形成沿着排气管的内壁那样的流的情况，从喷射器喷射的尿素水容易分散到排气气体中。
[0017]此外，在本发明中，可以在弯曲部的内部，配置折流板，所述折流板控制住排气气体的朝向弯曲方向外周侧的流动并纠正流速分布的偏倚，如果这样，则经过排气管的弯曲部的排气气体的朝向弯曲方向外侧的流的一部分被上述折流板强制地向排气管的中心侧导引，所以纠正了相对较多的排气气体偏倚流向弯曲方向的外侧的倾向，改善了排气气体的流动分布的偏倚。
[0018]结果，更不易发生被偏倚的排气气体的流动的势头推压而尿素水形成沿着排气管的内壁那样的流的情况，从喷射器喷射的尿素水容易分散到排气气体中。
[0019]根据上述本发明的拌合构造，能够起到以下的良好的效果:即使在排气管的弯曲部的紧接着之后装备喷射器，也能够实现尿素水的良好的分散，能够提高尿素水的氨转化的效率，并且能够大幅地抑制通过没有氨转化的尿素水或在该过程中生成的物质附着到排气管的内壁上、导致来源于尿素水的物质的析出或因腐蚀性较高的中间生成物的生成造成的材料腐蚀的可能。

【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1是表示以往例的概略图。
[0021]图2是表示本发明的第一实施例的概略图。
[0022]图3是表示本发明的第二实施例的概略图。
[0023]图4是图3的IV — IV方向的向视图。
[0024]图5是表示本发明的第三实施例的概略图。
[0025]图6是图5的VI — VI方向的向视图。
[0026]图7是表示本发明的第四实施例的概略图。

【具体实施方式】
[0027]以下，参照【专利附图】

【附图说明】本发明的实施方式。
[0028]图2是表示本发明的第一实施例的图，在这里图示的例子中，与上述图1所示的以往例的情况同样，在弯曲部la的紧接着之后的排气管1的外周部上设置朝向上游侧斜向伸出的隆起部2，在该隆起部2的上游侧将喷射器3朝向下游侧斜向安装而面向排气管1内，一边保护该喷射器3以使其不直接暴露在高温的排气气体4的流中一边添加尿素水5，在上述隆起部2紧接着之后的排气管1内，配设有将在排气气体4的流动方向上呈平面的薄板以格子状组装的拌合器6，但构成为，相对于比上述弯曲部la靠上游侧的排气管1的管径De，下游侧的排气管1的管径Dp相对较大。
[0029]于是，如果这样，则在相对管径较小的排气管1中流动的排气气体4通过经过弯曲部la被向相对管径较大的排气管1导入而流速下降，朝向上述排气管1的弯曲部la的弯曲方向的外侧的偏倚的流动的势头被弱化，难以发生被偏倚的排气气体4的流动的势头推压而尿素水5形成沿着排气管1的内壁那样的流的情况，从喷射器3喷射的尿素水5容易分散到排气气体4中。
[0030]因而，根据上述实施例，即使在排气管1的弯曲部la的紧接着之后装备喷射器3，也能够实现尿素水5的良好的分散，能够将尿素水5对拌合器6均匀地喷吹，能够提高氨转化的效率，并且能够大幅地抑制通过没有氨转化的尿素水5或在该过程中生成的物质附着到排气管1的内壁上、导致来源于尿素水5的物质的析出或因腐蚀性较高的中间生成物的生成造成的材料腐蚀的可能性。
[0031]此外，图3及图4是表示本发明的第二实施例的图，在该第二实施例中，为在弯曲部la的弯曲方向外周侧追加了凹陷部7的结构，所述凹陷部7控制住朝向排气气体4的弯曲方向外周侧的流动而纠正流速分布的偏倚，特别在图3的例子的情况下，表示了在弯曲部la的弯曲方向外周侧形成有呈部分的凹曲面的凹陷部7的例子。
[0032]如果这样，则经过排气管1的弯曲部la的排气气体4的朝向弯曲方向外侧的流动被上述凹陷部7控制住，引导朝向排气管1的中心侧的排气气体4的流动，所以纠正了相对较多的排气气体4偏倚流向弯曲方向的外侧的倾向，改善了排气气体4的流动分布的偏倚。
[0033]进而，图5及图6是表示本发明的第三实施例的图，在该第三实施例中，表示了对于之前的第二实施例中的呈部分的凹曲面的凹陷部7 (参照图3及图4)，将弯曲部la的弯曲方向外周侧整体地压扁为扁平的椭圆状而凹陷部8的例子，在这样的情况下，也是经过排气管1的弯曲部la的排气气体4的朝向弯曲方向外侧的流动被上述凹陷部8控制住，弓丨导朝向排气管1的中心侧的排气气体4的流动，所以纠正了相对较多的排气气体4偏倚流向弯曲方向的外侧的倾向，改善了排气气体4的流动分布的偏倚。
[0034]此外，图7是表示本发明的第四实施例的图，在该第四实施例中，为在弯曲部la的内部配置有折流板9的结构，所述折流板9将排气气体4的朝向弯曲方向外周侧的流动抑制住并纠正流速分布的偏倚。
[0035]在这样的情况下，也由于经过排气管1的弯曲部la的排气气体4的朝向弯曲方向外侧的流动的一部分被上述折流板9强制地向排气管1的中心侧导引，所以纠正了相对较多的排气气体4偏倚流向弯曲方向的外侧的倾向，改善了排气气体4的流动分布的偏倚。
[0036]如以上所述那样，在第二实施例?第四实施例的任一项中，都改善了排气气体4的流动分布的偏倚，更加不易发生通过被偏倚的排气气体4的流动的势头推压而尿素水5形成沿着排气管1的内壁那样的流的情况，从喷射器3喷射的尿素水5容易分散到排气气体4中，所以与之前的第一实施例的情况同样，即使在排气管1的弯曲部la的紧接着之后装备喷射器3，也能够实现尿素水5的良好的分散，能够将尿素水5对拌合器6均匀地喷吹，能够提高氨转化的效率，并且能够大幅地抑制通过没有氨转化的尿素水5或在该过程中生成的物质附着到排气管1的内壁上、导致来源于尿素水5的物质的析出或因腐蚀性较高的中间生成物的生成造成的材料腐蚀的可能性。
[0037]另外，本发明的拌合构造并不仅限定于上述实施例，配置到喷射器的下游侧的选择还原型催化剂的朝向及与其他颗粒过滤器等的组合是任意的，除此以外，当然在不脱离本发明的主旨的范围内能够加以各种变更。
[0038]附图标记说明 1排气管
la弯曲部 3喷射器 4排气气体 5尿素水 7凹陷部 8凹陷部 9折流板 De管径 Dp管径。
【权利要求】
1.一种拌合构造，在排气管的弯曲部的紧接着之后装备喷射器，并且通过该喷射器将尿素水向上述排气管内喷射而进行混合，其特征在于，构成为， 相对于比上述弯曲部靠上游侧的排气管的管径，下游侧的排气管的管径相对较大。
2.如权利要求1所述的拌合构造，其特征在于， 在弯曲部的弯曲方向外周侧，形成有凹陷部，所述凹陷部控制住排气气体的朝向弯曲方向外周侧的流动并纠正流速分布的偏倚。
3.如权利要求1所述的拌合构造，其特征在于， 在弯曲部的内部，配置有折流板，所述折流板控制住排气气体的朝向弯曲方向外周侧的流动并纠正流速分布的偏倚。
【文档编号】F01N3/08GK104321505SQ201380019459
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年4月8日 优先权日:2012年4月12日
【发明者】小和田稔, 远藤英树, 丸山浩二, 古南哲一 申请人:日野自动车株式会社